Intensity and Color Pertemuan 12
Warna • Kemajuan teknik raster menjadikan teknik warna (grayscale dan warna) merupakan suatu konsep yang terintegrasi dalam teknologi komputer grafik • Konsep warna melibatkan aspek fisik dan physiology • Sampai saat ini belum ada konsep/ teori warna bagi manusia yang diterima sebagai model yang paling baik
Warna Cahaya Gelombang ada 2: • Gel elektromagnetik : cahaya, listrik • Gel mekanik : suara, getaran pada tali, air (terbagi lagi menjadi longitudinal dan transversal) Spektrum cahaya yang dapat ditangkap mata manusia : cahaya tampak (mejikuhibiniu)
Teori Isaac newton • Cahaya yang diarahkan pada sebuah prisma akan diuraikan menjadi beberapa warna sesuai panjang geombangnya (dispersi). • Jika semua cahaya tampak mengenai mata manusia secara bersama maka akan terlihat cahaya putih Cahaya putih bukan cahaya tampak tapi kombinasi seluruhnya (demikian pula hitam).
Penyerapan Cahaya • Penyerapan terjadi karena frekuensi cahaya = frekuensi vibrasi elektron – elektron pada atom suatu material. Atom yang berbeda menyerap frekuensi warna yg berbeda pula.
Pemantulan & Transmisi Cahaya • Penyerapan terjadi karena frekuensi cahaya tidak = frekuensi vibrasi elektron – elektron pada atom suatu material. • Benda yg tembus pandang akan meneruskan cahaya. • Benda yg buram atau tidak tembus pandang akan memantulkan cahaya. • Jadi warna bukan milik suatu benda melainkan akibat adanya pemantulan dan pentransmisian cahaya oleh benda tersebut.
Warna Primer • Warna Primer adalah warna utama yang dapat ditangkap oleh mata manusia meliputi merah, hijau dan biru (R, G, B).
Warna Sekunder • Warna sekunder adalah warna yang terbentuk dari kombinasi warna primer.
Warna Komplemen • Warna komplemen adalah warna pelengkap dari warna sekunder hingga terbentuk warna putih.
Warna • Perlu diperhatikan warna tidak hanya ditentukan oleh (sifat material) objek terkait, tapi juga oleh jenis cahaya, dan spektrum optis pemandang • Warna apa yang akan muncul jika – Cahaya merah menyinari sebuah objek yang dapat memantulkan komponen cahaya biru = biru – Cahaya hijau disinarkan pada objek gelas yang dapat meneruskan warna biru maka cahaya yang diteruskan objek tsb adalah = biru
Achromatic Color: Intensity • Sering kita kenal sebagai b/w atau greyscale • Intensitas antara 0 (hitam) sd 1 (putih), 0.5 adalah abu-abu • Pada tv tidak berwarna, plotter, printer
Printer dan plotter • Hanya memiliki bilevel intensity (hitam atau putih saja) • Warna lain dihasilkan dengan teknik halftone (untuk menghasilkan intensitas lain) • Warna abu2 dihasilkan dari seberapa rapat plot titik hitam
• Pertanyaannya untuk menghasilkan yang real berapa banyak tingkat intensitas yang dibutuhkan?
Penentuan Intensitas –gamma correction • Seberapa besar nilai intensitas sebuah pixel pada layar agar warna yang ditampilkan sesuai • Pada 256 level intensitas tentunya distribusi tersebut menyebar antara 0 dan 1 • Karakteristik level warna bersifat ratio dan bukan sumatif – I_satu=r.I_nol – I_dua=r.I_satu=(r^2).I_nol – r=(1/I_nol) ^ (1/255)
Intensitas pada CRT • I=k(N^gamma) – k dan gamma adalah suatu konstanta – N jumlah elektron
• Nilai N akan berasosiasi dengan nilai voltase (V) • I=c(V^gamma) bentuk lainnya V=(I/c)^gamma
Penentuan nilai V adalah • j=ROUND(log r (I/I_nol)) • Dari nilai j kita tentukan I_j=(r^j )*I_nol • Dan gunakan nilai I_j untuk menghitung Vj=(I_j/c)^gamma
Halftone approximation • Pada pewarnaan bentuk hard copy, warna acromatic direpresentasikan dengan bilevel intensitas • Sifat mata yang mencapture suatu area warna secara terintegrasi, dan mempersepsikan sebagai suatu kesatuan menyeluruh • Setiap luasan tertentu sebagai suatu unit halftone • Resolusi vs intensitas
halftone • 2x2 bilevel– dapat merepresentasikan 5 level intensity ilustrasi di papan tulis --> 1 3 4 2
• 3x3 10 7 2 6
9 1 3
5 4 8
Pola halftone • Pola jangan membentuk kerancuan ketika dua level berbeda disandingakan • Contoh 0 0 0 1 1 1 0 0 0
Tidak terbatas pada bilevel • Pada halftone dengan masing-masing posisi memiliki nilai representasi lebih dari 2 (katakan 3) maka level intensitas yang dapat di representasikan mencapai – 2x2 x 3+1 =13
• Untuk ukuran window hlaftone m dan level intensitas setiap posisi adalah n maka jumlah representasi ada sebanyak? • Dikenal dengan dither
Pola rekursif bagi halftone • 2x2 0 2 3 1
• 4x4 0 3 _
• 8x8
_ 4 _ 7
2 _ 1 _
_ 6 _ 5
Cromatic color • Lebih kaya informasi daripada acromatic
Cromatic color • Sering dimodelkan memiliki 3 dimensi – H=hue – S=saturation – B=Brightness
• Untuk seniman (terkait pencampuran komponen hitam dan putih) – Tintpenambahan putih – Shadespenambahan hitam – Toneskonsekuensi penambahan keduanya
Spektrum Mata manusia
Model Warna RGB • Mana yang disebut sebagai Red, Green, Blue? • Tidak ada standar yang secara universal diterima – ITU-R BT.709
• Tidak mungkin merepresentasikan seluruh warna di alam dengan model RGB
RGB • RGB additive primary colours – Berbeda dengan artist’s primary colours
• Layar televisi & CRT monitor dibuat dari tiga jenis fosfor & tiga jenis electron beam • Untuk produksi warna hanya memainkan intensitas electron beam
Model Warna RGB • Secara praktis, mayoritas warna yang ada di alam berada pada RGB Gamut • RGB useful, simple, efficient • Ditulis dalam format : (r,g,b) • Masing-masing komponen bernilai bebas
RGB Image 111
36
12
36
12 17 3636 12 36111 14
111 36 111 36
14 126
36 17 126 36111 12 17 200 126 3617 12111 36200 12 126 200 7236 1212 17126 11117 14 36 200 111 14 36 72
36
12
10 17 12
14
126
36 111 36 200 36 1712 11136 200 14 200 111 1414 36126 1217 128 36126 36200 1711112 11136111 1414 36 1736 126 14127236 72200 17 126126
17
72
106
36
155 10 200 111 17 200 36 12 36 17 14 17 14 126 200 17 36 72 12
128 36 14 36 111 111 17 36 111 200 126 36 200 36 111 12 12 126
126 12 126 36 14 36 126 111 200 36 72 12 111 12 14 17 17 200
200 36 36 14 126 12 17 36 36 12 126 36 14 36 126 72 111 36
12 111 14 36 12 36 36 72 17 111 17 111 111 200 14 36 36 12 126 17 17 111 14 36 36 72 12 126 17 111 106 14 155 36 36 12
CMY Color Model • Cyan (C), Magenta (M), Yellow (Y), Black (K) • W = White • C=G+B=W–R • M=R+B=W–G • Y=R+G=W–B • Subtractive
• untuk tinta dan percetakan
CMY
CMYK = Cyan, Magenta, Yellow, blacK
transmit
CMYK Color Model Cyan – removes Red
B
G
R
Magenta – removes Green
B
G
R
Yellow – removes Blue
B
G
R
Black – removes all
Contoh: red = magenta + yellow
B
G
R
magenta B
G
R
B
G
R
yellow = red B
G
R
R
CMY + Black C + M + Y = K (black) • Menggunakan tiga warna untuk Black sangat mahal • C+M+Y = dark brown bukan black • Black bukan dari C+M+Y lebih kontras dan tajam
= 100 C
50 M
70 Y
+ 50 K
50 C
0 M
20 Y
RGB & CMYK Additive (RGB)
Subtractive (CMYK)
dari RGB ke CMY C M Y
1 1 1
R G B
R G B
1 1 1
C M Y
Ruang/Model Warna • • • • •
Linear (RGB, CMYK) Artistic View (Munsell, HSV, HLS) Standard (CIE-XYZ) Perceptual (LUV, Lab) Opponent (YIQ, YUV) – used in TV
The Artist Point of View • Hue – Warna yang kita lihat (red, green, purple) • Saturation – Seberapa jauh warna dari abuabu. (pink kurang tersaturasi dibandingkan red) • Brightness/Lightness (Luminance) – Seberapa bright sebuah warna
white
Color Wheel • Dengan memutar seluruh warna 360o didapatkan magenta • Diukur dengan satuan derajat (0-360) • Karena semua cahaya berkumpul di tengah maka terbentuk warna putih
HSV/HSB Color Space HSV = Hue Saturation Value HSB = Hue Saturation Brightness
Saturation Scale
Brightness Scale
HSV Saturation
Hue
Value
HLS Color Space HLS = Hue Lightness Saturation V
green 120
cyan
yellow
0.5
red 0
Blue 240
magenta
H
0.0 black
S
Lab • L*a*b* (Lab) model • Luminance =100 (white) • Green to red component • Blue to yellow component • Luminance = 0 (black)
Color Depth • Jumlah bit yang digunakan untuk mewakili satu nilai warna • RGB Color biasanya ditampilkan dalam 24 bits (3 bytes atau 8 bits tiap warna) • contoh (255, 255, 255) putih
Kedalaman Warna • Umumnya 3 byte (24 bit) – Millions of colours (16,777,216) – True colour
• 16 bit (5,6,5) – Karena mata manusia lebih sensitif terhadap cahaya hijau – Thousands of colours (65,536) – hi colour
3 bits, 12 KB
16 bits, 18 KB
Indexed Colour • • • •
>< Direct colour Menggunakan lookup table CLUT (color look up table) Dithering
Palette • Memetakan warna fisik ke dalam warna logik • Palet yang terdiri dari 256 warna lebih disukai • Web-safe palette – 216 color • Dapat mengkonfigurasi palet sendiri – Contoh : – Munsell – Pantone
Munsell Color System Hue:
R, YR, Y, GY, G, BG, B, PB, P, RP (dibagi sepersepuluh) Value: 0 ... 10 (dark ... pure white) Chroma: 0 ... 20 (neutral ... saturated) Example: 5YR 8/4
Munsell Book of Colors
Munsell Book of Colors
